Nghiên cứu ảnh hưởng của phóng xạ tới nhiễm sắc thể, gen p53 ở nhân viên y tế có tiếp xúc nghề nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ VIỆN VỆ SINH DỊCH TẾ TRUNG ƯƠNG NGUYỄN ĐÌNH TRUNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIẾN ĐỔI NHIỄM SẮC THỂ, GEN P53 Ở NHÂN VIÊN Y TẾ CÓ TIẾP XÚC NGHỀ NGHIỆP VỚI PHÓNG XẠ LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Chuyên ngành: Sức khoẻ nghề nghiệp Mã số: 62 72 01 59 Người hướng dẫn 1: PGS TS Nguyễn Khắc Hải Người hướng dẫn 2: PGS TS Nguyễn Duy Bảo HÀ NỘI, 2017 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cám ơn đồng ý, thông tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2017 Tác giả luận án Nguyễn Đình Trung iii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu sở đào tạo Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương, hoàn thành luận án này, kết trình cố gắng không ngừng thân giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, bạn bè đồng nghiệp người thân Qua trang viết tác giả xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ thời gian học tập - nghiên cứu khoa học vừa qua Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương, Viện Sức khỏe nghề nghiệp môi trường, Học Viện Quân Y Viện Công nghệ sinh học đơn vị nghiên cứu tạo điều kiện tinh thần, thời gian vật chất cho hoàn thành luận án Đặc biệt xin tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc PGS.TS Nguyễn Khắc Hải, PGS.TS Nguyễn Duy Bảo trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận án Cuối xin chân thành cảm ơn tới bạn đồng nghiệp gia đình giúp đỡ, động viên trình học tập thực Luận án tiến sĩ TÁC GIẢ Nguyễn Đình Trung iv MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa………………………………………………………………… i Lời cam đoan………………………………………………………………… ii Lời cảm ơn…………………………………………………………………… iii Mục lục……………………………………………………………………… iv Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt …………………………………… vi Danh mục bảng………………………………………………………… vii Danh mục sơ đồ, biểu đồ………………………………………………… viii Danh mục hình………………………………………………………… ix ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đại cương phóng xạ 1.1.1 Khái niệm xạ ion hóa: 1.1.2 Sự phân rã phóng xạ: 1.1.3 Đơn vị đo phóng xạ: 1.2 Ảnh hưởng phóng xạ tới thể 17 1.2.1 Ảnh hưởng phóng xạ tới tổ chức, quan thể 17 1.2.2 Sự tổn thương ADN 19 1.2.3 Nhiễm sắc thể tổn thương phóng xạ 21 1.2.4 Gen P53 (protein 53): 28 1.3 Tiếp xúc với phóng xạ nghề nghiệp 33 1.4 Nghiên cứu tiếp xúc phóng xạ, biến đổi NST, gen tiếp xúc phóng xạ: 36 1.4.1 Tình hình nghiên cứu nước 36 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước 38 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.1 Địa điểm thời gian nghiên cứu 44 2.2 Đối tượng nghiên cứu 44 Đối tượng nghiên cứu: 44 Cỡ mẫu 44 2.3 Phương pháp nội dung nghiên cứu 46 2.3.1 Thiết kế nghiên cứu 46 2.3.2 Phương pháp số nghiên cứu: 46 2.3 Kỹ thuật sử dụng nghiên cứu 47 2.4 Y đức nghiên cứu 55 Sơ đồ nghiên cứu 55 v Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 57 3.1.Kết điều kiện lao động nhân viên y tế tiếp xúc nghề nghiệp với phóng xạ 57 3.1.1 Điều kiện làm việc nhân viên y tế tiếp xúc phóng xạ 57 3.1.2 Kết điều tra trang bị phòng hộ phòng X quang xạ trị 60 3.1.3 Môi trường lao động NVYT tiếp xúc nghề nghiệp với phóng xạ: 63 3.2 Mức độ phóng xạ sở nghiên cứu: 64 3.3.Đặc điểm đối tượng nghiên cứu 67 3.4 Triệu chứng lâm sàng huyết học NVYT có TX với phóng xạ NN 71 3.5 Kết đo liều tiếp xúc cá nhân: 74 3.6 Kết khảo sát biến đổi NST 74 3.6.1 Đánh giá kết tổn thương NST đối tượng TX phóng xạ NN 74 3.7 Kết biến đổi Gen P53 83 3.7.1 Tách chiết tinh ADN tổng số 83 3.7.2 Phản ứng PCR nhân đoạn gen nằm exon 5, exon đến 83 Chương 4: BÀN LUẬN 93 4.1 Điều kiện lao động chiếu xạ môi trường lao động 93 4.1.1 Vệ sinh phòng ốc điều kiện làm việc 93 4.1.2 Kết đo kiểm tra môi trường 94 4.2 Tình hình sức khỏe bệnh tật 97 4.2.1 Tình hình chung NVYT tiếp xúc phóng xạ nghiên cứu: 97 4.2.2 Tình hình sức khỏe bệnh tật nhân viên X quang: 98 4.2.3 Đo liều hấp thu cá nhân: 100 4.3 Biến đổi nhiễm sắc thể 102 4.3.1 Nuôi cấy tế bào xử lý mẫu nuôi cấy 102 4.3.2 Đánh giá kết tổn thương nhiễm sắc thể đối tượng tiếp xúc phóng xạ nghề nghiệp 103 4.4 Biến đổi gen P53 106 4.5 Dự báo nguy ung thư nghề nghiệp phóng xạ 112 4.6 Bàn luận phương pháp nghiên cứu điểm đề tài 118 KẾT LUẬN 120 Điều kiện an toàn nhân viên y tế tiếp xúc nghề nghiệp với phóng xạ 120 Tình hình biến đổi NST Gen P53 120 KIẾN NGHỊ 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết hoàn chỉnh ADN Acid Deoxyribo Nucleic af Acentric Fragment (Đoạn đứt không tâm động) ĐCĐƯL Đường cong đáp ứng liều Dic Dicentric (Nhiễm sắc thể kiểu hai tâm động) IAEA International Atomic Energy Agency (Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế) EPA Environmental Protection Agency (Cục bảo vệ môi trường - Hoa Kỳ) ICRP International Commission on Radiological Protection (Ủy ban Quốc tế Bảo vệ xạ) LET Linear energy transfer (Truyền lượng tuyến tính) NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health (Viện Quốc gia An toàn Sức khỏe nghề nghiệpHoa Kỳ) NST Nhiễm sắc thể NSTử Nhiễm sắc tử NVYT Nhân viên y tế RBE Relative Biological Effectiveness (Đáp ứng sinh học tương đối) Ring Nhiễm sắc thể hình vòng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCVS Tiêu chuẩn vệ sinh UNSCEAR United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (Ủy ban Khoa học Liên Hợp Quốc ảnh hưởng xạ nguyên tử) YHLĐ & VSMT Y học lao động Vệ sinh môi trường YHHN Y học hạt nhân vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Trọng số xạ 1.2 1.3 Các mô, quan trọng số mô WT Vị trí exon gen P53 29 3.1 Kết điều tra thiết kế vệ sinh phòng X quang 57 3.2 Kết điều tra máy X quang 3.3 Kết đo thông số kỹ thuật máy X quang 59 3.4 Kết điều tra trang bị phòng hộ 60 3.5 Đặc điểm vi khí hậu phòng có thiết bị phát xạ 63 3.6 Kết đo xạ môi trường khu vực phòng chup X quang (tiếp xúc tia X) 64 58-59 3.8 Kết đo xạ môi trường phía khu vực phòng X quang Kết đo xạ môi trường phòng xạ trị, xạ hình 3.9 Phân bố đối tượng nghiên cứu theo tuổi đời 68 3.10 Phân bố tuổi nghề đối tượng nghiên cứu 68 3.11 Phân bố theo giới đối tượng nghiên cứu 69 3.12 Các triệu chứng nhóm nghiên cứu 71 3.13 Các bệnh nhóm nghiên cứu 71 3.14 Phân bố tỷ lệ số lượng tế bào hồng cầu máu ngoại vi đối tượng nghiên cứu 72 3.15 Phân bố tỷ lệ số lượng tế bào bạch cầu máu ngoại vi đối tượng nghiên cứu 72 3.16 Phân bố tỷ lệ số lượng tế bào tiểu cầu máu ngoại vi đối tượng nghiên cứu 73 3.17 Kết đo liều hấp thu cá nhân 74 3.18 Tổn thương nhiễm sắc thể nhóm chứng nhóm tiếp xúc phóng xạ 75-76 3.19 Kết đánh giá liều sinh học đối tượng tiếp xúc phóng xạ nghề nghiệp với tia X 78-79 3.20 Kết đánh giá liều sinh học đối tượng tiếp xúc phóng xạ nghề nghiệp với tia gamma Liên quan biến đổi NST tiếp xúc phóng xạ 3.7 3.21 3.22 Liên quan biến đổi gen P53 tiếp xúc phóng xạ 65 65-66 80 92 viii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Biểu đồ Tên biểu đồ Trang 1.1 Sơ đồ ảnh hưởng phóng xạ tới thể 17 1.2 Liên quan liều tiếp xúc phóng xạ ung thư 39 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 56 3.1 Phân bố tuổi nghề đối tượng nghiên cứu 69 3.2 Yếu tố phóng xạ tiếp xúc đối tượng nghiên cứu 70 3.3 Nghề nghiệp NVYT tiếp xúc phóng xạ 70 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1 Tác động phóng xạ tới ADN 20 3.1 Đo Phóng xạ trang bị bảo hộ lao động Phòng tiêm đơn vị xạ hình 57 3.2 Đo Phóng xạ trang bị bảo hộ lao động Phòng chụp mạch can thiệp 57 3.3 Trang bị bảo hộ lao động Phòng chụp mạch can thiệp 58 3.4 Bộ nhiễm sắc thể bình thường U 01 71 3.5 Một dic đoạn đứt không tâm , trao đổi nhiễm sắc tử mẫu VX10 72 3.6 Nhiễm sắc thể hình nhẫn (ring) (phải) đoạn đứt không tâm (trái) mẫu VX10 72 3.7 Đứt chromatid VX19 73 3.8 Bộ nhiễm sắc thể bình thường K 19 76 3.9 Đứt nhiễm sắc tử K 25 76 3.10 Đứt nhiễm sắc tử mẫu U02 77 3.11 Trao đổi nhiễm sắc tử mẫu K61 77 3.12 Ảnh kết điện di DNA tổng số từ mẫu máu 78 3.13 Ảnh kết điện di sản phẩm PCR với mồi 5, 6; M: Marker 1kb, - 9: sản phẩm PCR 79 3.14 Ảnh kết điện di sản phẩm PCR với mồi 7, 9; M: Marker 1kb, - 16: sản phẩm PCR 79 3.15 Sản phẩm PCR sau tinh 79 3.16 Một số điểm thay đổi trình tự đoạn 5, mẫu nghiên cứu 81-82 3.17 Một số điểm thay đổi trình tự đoạn 5, mẫu nghiên cứu 83-84 3.18 Vị trí thay đổi acid amin đoạn 5, mẫu 85 3.19 Sự thay đổi aminoacid đoạn 5, số mẫu 86 ĐẶT VẤN ĐỀ X-quang RÖentgen phát vào năm 1895 phóng xạ Becquerel phát vào năm 1896 Kể từ phóng xạ ứng dụng nhiều ngành nghề khác nhau: y tế, kỹ thuật, công nghiệp Bệnh tiếp xúc phóng xạ ngày chứng minh cách rõ ràng có mối liên quan bệnh với yếu tố tiếp xúc nghề nghiệp[1], [7]: ung thư phổi - thợ mỏ uranium, ung thư xương - công nhân tiếp xúc radium [77], ung thư da - bác sĩ, nhân viên xạ trị, X quang, bệnh bạch cầu - bác sĩ, nhân viên xạ trị, X- quang, bệnh nhân điều trị [101] Trong bệnh lý phóng xạ gây bệnh ung thư người tiếp xúc, người ta chứng minh có đứt gẫy nhiễm sắc thể, đột biến gen, đặc biệt số đột biến gen ức chế phát triển khối u, gen kiểm soát nhân lên tế bào, gen hỗ trợ nhân đoạn ADN [53], [58] Theo kết tổng điều tra y tế đến cuối năm 2012, nước có khoảng 35.000 sở khám chữa bệnh có 112 bệnh viện tuyến trung ương bộ/ngành, gồm 358 bệnh viện tuyến tỉnh 20.000 phòng khám tư nhân Tính đến năm 2013, nước có 3.000 sở y tế có sử dụng thiết bị X-quang chẩn đoán, có 6.107 máy bao gồm máy X quang máy chụp cắt lớp vi tính Tính đến tháng năm 2015, nước có 174 máy chụp cắt lớp vi tính, 51 máy cộng hưởng từ, 21 máy chụp mạch máu, 23 sở xạ trị với 53 máy, 30 máy tập trung Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Toàn quốc có hàng trăm sở điện quang gần 30 sở YHHN hoạt động [5] Các kỹ thuật cao sử dụng YHHN gia tăng đáng kể, có 31 máy SPECT, máy SPECT/CT, máy PET/CT với cyclotron nước Theo thông kê đến cuối năm 2015 có 24 sở xạ trị (trong có 25 thiết bị xạ trị sử dụng nguồn phóng xạ 38 máy gia tốc) 32 sở y học hạt nhân Cơ sở xạ trị sử dụng nguồn phóng xạ: có 18/24 sở xạ trị sử dụng nguồn phóng xạ với tổng cộng 25 thiết bị xạ trị, bao gồm 17 thiết bị xạ 119 Trên giới nghiên cứu tương tự nghiên cứu nhiều Lần sử dụng só liệu thông từ môi trường lao động, đến biến đổi nhiễm sắc thể dung biến đổi nhiễm sắc thể để đánh giá mức độ tiếp xúc phóng xạ bước đầu phát đột biến gen P53 Điểm đề tài xác định biến đổi nhiễm sắc thể nhân viên y tế tiếp xúc nghề nghiệp với phóng xạ Đồng thời, nghiên cứu xác định đột biến gen TP53 nhân viên y tế tiếp xúc nghề nghiệp với phóng xạ Từ kết nghiên cứu đề tài đề xuất quy trình sàng lọc, chẩn đoán sớm ung thư nghề nghiệp phóng xạ, bước tiến áp dụng thông tư 15/2016/TT - BYT Quy định bệnh nghề nghiệp hưởng bảo hiểm xã hội, đưa xét nghiệm nhiễm sắc thể xét nghiệm bắt buộc dùng để chẩn đoán bệnh nhiễm xạ nghề nghiệp 120 KẾT LUẬN Điều kiện an toàn xạ các sở nghiên cứu địa bàn Hà Nội cho thấy nhân viên y tế tiếp xúc nghề nghiệp bảo đảm an toàn xạ: - Các phòng chụp X quang chiếu xạ sở nghiên cứu tuân thủ nghiêm quy đinh nhà nước an toàn xạ Cơ sở vật chất đầy đủ đảm bảo an toàn - Kết đo xạ môi trường cho thấy: Liều chiếu xạ môi trường vị trí nhân viên X quang đạt tiêu chuẩn cho phép Tuy nhiên, phòng chiếu xạ cobal, phòng chụp mạch can thiệp phòng chụp xạ hình điều kiện làm việc khó cách ly nguồn phát xạ nên có điểm vượt tiêu chuẩn cho phép Đã phát nhân viên y tế tiếp xúc với phóng xạ có số biến đổi vật chất di truyền sau: - Tần số tổn thương nhiễm sắc thể nhóm tiếp xúc phóng xạ nghề nghiệp cao so với nhóm chứng (p